JP2006258269A - 油圧式テンショナー - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧式テンショナーにおいて、軸方向長さを小型化し、ロック手段のメンテナンス性を向上し、ロック手段の軽量化を図ること。
【解決手段】 プランジャ１２に、高圧室１６とリザーバ室２４を連通する第１連通路３０を設け、該第１連通路３０に圧側減衰力発生手段３１を設けるとともに、該第１連通路３０を閉じるロック手段４０を設け、シリンダ１１に、高圧室１６とリザーバ室２４を連通する第２連通路５１を設け、該第２連通路５１に高圧室１６からリザーバ室２４への作動流体の流れを阻止するチェック弁５２を設けた油圧式テンショナーにおいて、前記ロック手段４０を、プランジャ１２の軸方向の上部に設けた取付部材１４の側部に配置したもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばハイブリッド車において、エンジンブロック等の固定部材と、アイドルプーリーとの間に設けられ、駆動輪と被駆動輪の間に張架したベルト又はチェーンに張力を与えるオートテンショナー等の、油圧式テンショナーに関する。

オートテンショナーは、ベルト又はチェーン（以下、ベルト）に張力を与えるため、ベルトの張力が増加してプランジャが圧縮されようとするときにはその圧縮に対する減衰力を発生させ、ベルトの張力が減じてプランジャが伸長しようとするときにはその伸長の迅速を図る。

従来の油圧式テンショナーとして、特許文献１に記載の如く、シリンダ内にプランジャを摺動自在に挿入し、シリンダ内に、シリンダとプランジャの先端部にて区画される高圧室を設け、シリンダとプランジャの外周にリザーバ室を設け、プランジャに、高圧室とリザーバ室を連通する第１連通路を設け、該第１連通路に圧側減衰力発生手段を設けるとともに、該第１連通路を閉じるロック手段を設け、シリンダに、高圧室とリザーバ室を連通する第２連通路を設け、該第２連通路に高圧室からリザーバ室への作動流体の流れを阻止するチェック弁を設けたものがある。

従来の油圧式テンショナーでは、ロック手段を、電磁弁からなるものとし、プランジャの軸方向の上部に設け、その上部に取付部材を設ける。
特開2004-150602

従来の油圧式テンショナーでは、プランジャの軸方向の上部にロック手段を設けているから、以下の不都合がある。

(1)プランジャの軸方向の上部にロック手段を設けたから、油圧式テンショナーの軸方向長さが大型になる。

(2)プランジャの軸方向の上部にロック手段を設け、ロック手段の上部に取付部材を設けたから、油圧式テンショナーをベルトの側から一旦外して取付部材を取外さなければ、ロック手段を着脱できず、ロック手段のメンテナンス性が悪い。

(3)ロック手段がプランジャと取付部材の間に設けられ、ベルト張力の反力線上に配置される強度部材になり、ロック手段が高剛性、大重量になる。

本発明の課題は、油圧式テンショナーにおいて、軸方向長さを小型化し、ロック手段のメンテナンス性を向上し、ロック手段の軽量化を図ることにある。

請求項１の発明は、シリンダ内にプランジャを摺動自在に挿入し、シリンダ内に、シリンダとプランジャの先端部にて区画される高圧室を設け、シリンダとプランジャの外周にリザーバ室を設け、プランジャに、高圧室とリザーバ室を連通する第１連通路を設け、該第１連通路に圧側減衰力発生手段を設けるとともに、該第１連通路を閉じるロック手段を設け、シリンダに、高圧室とリザーバ室を連通する第２連通路を設け、該第２連通路に高圧室からリザーバ室への作動流体の流れを阻止するチェック弁を設けた油圧式テンショナーにおいて、前記ロック手段を、プランジャの軸方向の上部に設けた取付部材の側部に配置したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ロック手段が電磁弁からなり、入力信号により作動して第１連通路を閉じるソレノイドを備えるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記電磁弁の鉄製ハウジングの先端部を、前記取付部材の側部に開口する横孔部に挿入して第１連通路に臨ませ、該鉄製ハウジングのフランジ部を該取付部材の側面にボルト締結してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ロック手段を、プランジャの軸方向の上部に設けた取付部材の側部に配置したから、油圧式テンショナーの軸方向長さを小型化できる。

(b)ロック手段を取付部材の側部に配置したから、油圧式テンショナーをベルトの側から外すことなく、ロック手段を取付部材の側方（プランジャの中心軸に直交する方向）から着脱でき、ロック手段のメンテナンス性を向上できる。

(c)ロック手段を取付部材の側部に配置したから、ロック手段はベルト張力の反力線上に配置される強度部材にならず、ロック手段が高剛性を必要とせず、軽量化できる。

（請求項２）
(d)電磁弁のソレノイドや押動子を、プランジャの中心軸に直交する方向に延在し、油圧式テンショナーの軸方向長さを小型化できる。

(e)電磁弁のソレノイドや押動子を取付部材の側方から着脱でき、電磁弁のメンテナンス性を向上できる。

(f)電磁弁は強度部材にならず、鉄製ハウジングに高剛性を必要とせず、軽量化できる。

(請求項３)
(g)電磁弁の鉄製ハウジングを取付部材の側面にボルト締結することにより、電磁弁を取付部材の側方から簡易に着脱できる。

図１は油圧式テンショナーを示す全体断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。

油圧式オートテンショナー１０は、例えばハイブリッド車において、エンジンブロック等の固定部材と、アイドルプーリーとの間に設けられ、駆動輪と被駆動輪の間に張架したベルトにアイドルプーリーを押付ける等により、当該ベルトに張力を与える。

オートテンショナー１０は、図１、図２に示す如く、シリンダ１１の内部にプランジャ１２のピストンリング１３Ａ（シール部材）を備えた加圧部１３を軸方向にて摺動自在に挿入し、鉛直方向の下方側となるシリンダ１１を固定部材側に取付け、上方側となるプランジャ１２の側にアイドルプーリーを取付けて使用される。プランジャ１２は中心軸の軸方向の上部に取付部材１４を備える。シリンダ１１は取付部材１５を下部に備える。

オートテンショナー１０は、シリンダ１１内に、シリンダ１１と、プランジャ１２の加圧部１３にて区画される高圧油室１６（高圧室）を形成する。プランジャ１２は、加圧部１３をプランジャ１２そのものにて構成するものであり、プランジャ１２の先端部（下端部）を基端部（上端部）より僅かに大径部とし、この大径部をシリンダ１１の内周に摺接する加圧部１３とする。プランジャ１２は、加圧部１３の基端部（小径部）寄りの段差端面をシリンダ１１の上端開口の内周に係着した止め輪１７に軸方向で係止し、伸長端を規制する。プランジャ１２の圧縮時に、プランジャ１２の加圧部１３に続く基端部の外周がシリンダ１１の内周との間に環状間隙を形成するが、この環状間隙は後述するリザーバ室２４の一部を構成するものになる。

尚、プランジャ１２は、最圧縮時にシリンダ１１に入る部分の全体をシリンダ１１の内周に摺接する大径部とし、シリンダ１１の上端開口の内周に設ける止め輪１７を撤去するものでも良い。

オートテンショナー１０は、シリンダ１１の下部にかしめ等により固定される取付部材１５に一体成形されたケーシング２１を設ける。ケーシング２１は上端部を開口し、ケーシング２１のこの開口部２１Ａとプランジャ１２の側の上取付部材１４との間には可撓性のベローズ２３が設けられる。ベローズ２３は下側の厚肉部２３Ａと上側の厚肉部２３Ｂの中間部に軸方向に伸縮し得る薄肉部２３Ｃを備え、下側の係止凸部２３Ｄをケーシング２１の外周の環状凹部に液密に係着し、上側の係止凸部２３Ｅを上取付部材１４の環状溝部に液密に挟着する。ケーシング２１とベローズ２３とで外筒２０を形成する。オートテンショナー１０は、外筒２０が、シリンダ１１及びプランジャ１２の外周との間に封止する空間を、リザーバ室２４（油面Ｌ）（低圧室）とし、リザーバ室２４の下部を油溜室２４Ａ、上部を気体室２４Ｂとする。高圧油室１６とリザーバ室２４の油溜室２４Ａに作動流体としての油が装填される。ベローズ２３の薄肉部２３Ｃがプランジャ１２の伸縮を吸収する。

尚、外筒２０は、シリンダ１１側とプランジャ１２側のそれぞれに上下の端部を係着し、軸方向に伸縮する単一のベローズのみからなるものとし、ケーシング２１の如くを併せ用いることを必須としない。

オートテンショナー１０は、プランジャ１２及び上取付部材１４に、高圧油室１６とリザーバ室２４（気体室２４Ｂ）を連通する第１連通路３０を設ける。第１連通路３０は、プランジャ１２に設けられて高圧油室１６に開口する縦孔３０Ａと、上取付部材１４に設けられて縦孔３０Ａに交差連通し、気体室２４Ｂに開口する連通孔３０Ｂとから構成される。プランジャ１２の先端部の縦孔３０Ａには、オリフィス３１（圧側減衰力発生手段）を備えるオリフィスプレート３２が圧入される。

オートテンショナー１０は、プランジャ１２の軸方向の上部に設けた上取付部材１４の側部、換言すれば上取付部材１４においてプランジャ１２の中心軸（オートテンショナー１０の上取付部材１４と下取付部材１５を結ぶ中心軸に同じ）に直交する方向の側部に、ロック手段４０たる電磁弁４０Ａを固定配置する。このとき、上取付部材１４は、連通孔３０Ｂの中間部を含んで、プランジャ１２の中心軸に直交する方向に孔軸を有して上取付部材１４の側面に開口する横孔部１４Ａを備える。電磁弁４０Ａは、上下鉄製ハウジング４１、４２を有し、上ハウジング４１のかしめ部４１Ａを下ハウジング４２のフランジ部４２Ａにかしめ固定し、下ハウジング４２の先端部４２Ｂを上取付部材１４の横孔部１４Ａに挿入する。下ハウジング４２の先端部４２Ｂはその外周の２位置に設けたＯリング４３Ａ、４３Ｂを介して横孔部１４Ａに液密に挿着され、Ｏリング４３ＡとＯリング４３Ｂの間に、横孔部１４Ａの一部である環状孔部１４Ｂを形成する。

電磁弁４０Ａは、下ハウジング４２にかしめ固定された上ハウジング４１Ａの内部にソレノイド４４を設け、ソレノイド４４の中心部にステンレス鋼製押動子４５を往復動可能に配置し、押動子４５の基端部に鉄製カラー４６を圧入等により固定している。押動子４５は下ハウジング４２の中心孔の一端側から挿入され、押動子４５の先端部は下ハウジング４２の中心孔の一部である弁室４７に配置され、その先端部にボールバルブ４８を保持する。弁室４７は下ハウジング４２の孔４７Ａにより連通孔３０Ｂの環状孔部１４Ｂに連通する。他方、下ハウジング４２の中心孔の他端側にはバルブシート４９が圧入され、バルブシート４９のバルブ孔４９Ａが弁室４７に開口するシート面には、ボールバルブ４８が接離する。このとき、カラー４６と下ハウジング４２の一端側の端面との間の、押動子４５の周囲にはコイルスプリング（付勢手段）４５Ａが介装され、ボールバルブ４８をバルブシート４９から離れる開き方向に付勢している。第１連通路３０の連通孔３０Ｂは、バルブシート４９のバルブ孔４９Ａ、下ハウジング４２の弁室４７、孔４７Ａを介して導通する。

オートテンショナー１０は、電磁弁４０Ａの下ハウジング４２の先端部４２Ｂを、上述の如く、上取付部材１４の側部に開口する横孔部１４Ａに挿入して第１連通路３０（連通孔３０Ｂ）に臨ませ、下ハウジング４２のフランジ部４２Ａを上取付部材１４の側面に当て、上取付部材１４の横孔部１４Ａを挟む両側に設けたボルト挿通孔１４Ｃに挿通されるボルト５０をフランジ部４２Ａに螺着し、上取付部材１４に下ハウジング４２をボルト締結する。これにより、電磁弁４０Ａは上取付部材１４に対して簡易に着脱可能になる。

オートテンショナー１０は、電磁弁４０Ａを、外部入力信号により作動し、第１連通路３０を閉じるロック手段とする。即ち、オートテンショナー１０においては、ベルトが滑らないように抑えるため、プランジャ１２をその圧縮ストロークの途中でそれ以上圧縮しないようにロックする必要があるとき、ロックさせるための入力信号が付与されて電磁弁４０Ａに通電され、これによって移動する押動子４５がボールバルブ４８を閉じ動作させ、第１連通路３０を閉じる。通常時には、コイルスプリング４５Ａにより付勢されているボールバルブ４８が開き動作位置に保持され、第１連通路３０を開く。

オートテンショナー１０は、シリンダ１１に、高圧油室１６とリザーバ室２４（油溜室２４Ａ）を連通する第２連通路５１を設け、第２連通路５１に、プランジャ１２の圧縮時に閉じ動作し、伸長時に開き動作するチェック弁５２を設ける。第２連通路５１は、シリンダ１１の下端部に圧入されたバルブシート５３に設けた孔５１Ａと、シリンダ１１の下部に固定されたケーシング２１に設けた溝５１Ｂからなる。チェック弁５２は、ボール弁からなり、バルブシート５３のシート面に設けられ、バルブシート５３のシート面まわりに設けられたかご状のバルブストッパ５４により外方への脱落を阻止され、かつバルブストッパ５４にバックアップされているばね５５によりバルブシート５３のシート面に押圧される状態で該シート面に接離して開閉動作する。

オートテンショナー１０は、外筒２０がシリンダ１１、プランジャ１２との間に形成するリザーバ室２４の内部に、ケーシング２１に形成したスプリングシート６１と、上取付部材１４にバックアップ支持させたスプリングシート６２との間に介装され、シリンダ１１とプランジャ１２を伸長方向に付勢するコイルスプリング６３を設ける。

尚、オートテンショナー１０は、ケーシング２１と上取付部材１４の間に設けられるベローズ２３のシール性を損なうことなく、リザーバ室２４内のエアの圧力上昇を抑制し、ベローズ２３の破損を防止するため、以下の構成を具備する。

ベローズ２３は、下側の大径厚肉部２３Ａの下端内周部に設けた係止凸部２３Ｄをケーシング２１の外周の環状凹部に液密に係着するシール部とし、上側の中径厚肉部２３Ｂの上端内周部に設けた係止凸部２３Ｅを上取付部材１４の環状溝部に係着するシール部とし、結果として、ケーシング２１に結合されるとともに、上取付部材１４（プランジャ１２）に嵌着されるベローズ２３によりリザーバ室２４を封止する。ベローズ２３の上下の厚肉部２３Ａ、２３Ｂは、ケーシング２１との結合シール部、上取付部材１４との嵌着シール部で気密性と剛性確保する。ベローズ２３の上側の厚肉部２３Ｂの上端部は、上取付部材１４とスプリングシート６２により挟着される。

ベローズ２３は、上下の厚肉部２３Ａ、２３Ｂの軸方向の中間部に設けた小径薄肉部２３Ｃを、上下の厚肉部２３Ａ、２３Ｂに対し階段状をなす如くに絞った小径にし、スプリングシート６２の外周側に一体に連設してある筒状のベローズガイド６４の外周に、小径薄肉部２３Ｃの内径を摺接ガイド可能に被着させている。ベローズ２３の小径薄肉部２３Ｃは、オートテンショナー１０のシリンダ１１とプランジャ１２の伸縮時に、ベローズガイド６４の周囲で、プランジャ１２の軸方向の動きに追従するようにケーシング２１の内方進入側へ屈曲し、コイルスプリング６３へのかみ込みをベローズガイド６４の存在によって防止される。

ベローズ２３は主として下厚肉部２３Ａが気体室２４Ｂを区画し、上厚肉部２３Ｂは排気室２４Ｃを円環状に区画し、薄肉部２３Ｃの内周の軸方向に延在させた複数の縦方向スプライン溝状の通気溝部２３Ｆが気体室２４Ｂを排気室２４Ｃに連通させる。気体室２４Ｂの圧力上昇分のエアは、通気溝２３Ｆを介して排気室２４Ｃに入り、排気室２４Ｃの圧力上昇に伴い排気口２５から排出される。排気室２４Ｃは、上厚肉部２３Ｂがベローズガイド６４から離れる方向に拡径して形成され、各通気溝２３Ｆからのエアを排気室２４Ｃに全て導入し、気体室２４Ｂの圧力と同圧となる。これにより、数本の通気溝２３Ｆがベローズガイド６４に密着して連通不可となっても、他の通気溝２３Ｆが連通していることによりエアを確実に排出できる。

ベローズ２３の厚肉部２３Ｂであって排気室２４Ｃを区画している筒状壁の周方向の一部（上取付部材１４へのシール部ではない部分）には、気体室２４Ｂ内の圧力上昇したエアを通気溝２３Ｆ経由で排気室２４Ｃから外部に逃がす排気口２５が設けられる。排気口２５は、ベローズ２３に一体成形される蓋２６の全周により塞がれ、排気口２５の開口部２５Ａを蓋２６に切開された一文字（十文字でも可）スリット２５Ｂにより形成している。スリット２５Ｂの開口隙間の好適値は、1mm〜5mmである。

排気口２５の開口部２５Ａ（スリット２５Ｂ）は厚肉部２３Ｂの筒状壁の一部に一体成形される薄肉の開口形成部２６に設けられる。即ち、厚肉部２３Ｂの一部に設けた排気口２５を塞ぐ前述の蓋２６を該厚肉部２３Ｂより薄肉にして該厚肉部２３Ｂに一体成形し、この蓋２６を開口形成部として開口部２５Ａ（スリット２５Ｂ）を形成する。

オートテンショナー１０は以下の如くに動作する。
(1)オートテンショナー１０は、コイルスプリング６３の付勢力により、アイドルプーリーをベルトに押付け、ベルトに所定の張力を付与する。

(2)ベルトの張力が減じ、コイルスプリング６３によりプランジャ１２が伸長しようとするとき、高圧油室１６が負圧になり、第２連通路５１のチェック弁５２が直ちに開くから、油溜室２４Ａの油が迅速に高圧油室１６に補給され、プランジャ１２の伸長の迅速を図る。

(3)ベルトの張力が増し、ベルトによりプランジャ１２が圧縮されようとするとき、第２連通路５１のチェック弁５２が閉じ、高圧油室１６の圧力が増大する。高圧油室１６の油は、オリフィス３１を通ってリザーバ室２４に流れ、圧側減衰力を生ずる。

(4)オートテンショナー１０において、ベルトが滑らないように抑えるため、プランジャ１２の圧縮ストロークをその圧縮の途中でロックする必要があるときには、入力信号に基づく電磁弁４０（ソレノイド４４）の通電により押動子４５を作動させ、ボールバルブ４８を閉じる。これにより、チェック弁５２とボールバルブ４８の両方が閉じ、高圧油室１６の油は閉じ込められてプランジャ１２の圧縮ストロークをロックする。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ロック手段４０を、プランジャ１２の軸方向の上部に設けた取付部材１４の側部に配置したから、オートテンショナー１０の軸方向長さを小型化できる。

(b)ロック手段４０を取付部材１４の側部に配置したから、オートテンショナー１０をベルトの側から外すことなく、ロック手段４０を取付部材１４の側方（プランジャ１２の中心軸に直交する方向）から着脱でき、ロック手段４０のメンテナンス性を向上できる。

(c)ロック手段４０を取付部材１４の側部に配置したから、ロック手段４０はベルト張力の反力線上に配置される強度部材にならず、ロック手段４０が高剛性を必要とせず、軽量化できる。

(d)電磁弁４０Ａのソレノイド４４や押動子４５を、プランジャ１２の中心軸に直交する方向に延在し、オートテンショナー１０の軸方向長さを小型化できる。

(e)電磁弁４０Ａのソレノイド４４や押動子４５を取付部材１４の側方から着脱でき、電磁弁４０Ａのメンテナンス性を向上できる。

(f)電磁弁４０Ａは強度部材にならず、鉄製ハウジング４２に高剛性を必要とせず、軽量化できる。

(g)電磁弁４０Ａの鉄製ハウジング４２を取付部材１４の側面にボルト締結することにより、電磁弁４０Ａを取付部材１４の側方から簡易に着脱できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は油圧式テンショナーを示す全体断面図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。

符号の説明

１０ 油圧式オートテンショナー
１１ シリンダ
１２ プランジャ
１４ 取付部材
１４Ａ 横孔部
１６ 高圧油室（高圧室）
２４ リザーバ室
３０ 第１連通路
３１ オリフィス（圧側減衰力発生手段）
４０ ロック手段
４０Ａ 電磁弁
４２ 鉄製ハウジング
４２Ａ フランジ部
４２Ｂ 先端部
５０ ボルト
５１ 第２連通路
５２ チェック弁

Claims (3)

1. シリンダ内にプランジャを摺動自在に挿入し、
   シリンダ内に、シリンダとプランジャの先端部にて区画される高圧室を設け、
   シリンダとプランジャの外周にリザーバ室を設け、
   プランジャに、高圧室とリザーバ室を連通する第１連通路を設け、該第１連通路に圧側減衰力発生手段を設けるとともに、該第１連通路を閉じるロック手段を設け、
   シリンダに、高圧室とリザーバ室を連通する第２連通路を設け、該第２連通路に高圧室からリザーバ室への作動流体の流れを阻止するチェック弁を設けた油圧式テンショナーにおいて、
   前記ロック手段を、プランジャの軸方向の上部に設けた取付部材の側部に配置したことを特徴とする油圧式テンショナー。
2. 前記ロック手段が電磁弁からなり、入力信号により作動して第１連通路を閉じるソレノイドを備える請求項１に記載の油圧式テンショナー。
3. 前記電磁弁の鉄製ハウジングの先端部を、前記取付部材の側部に開口する横孔部に挿入して第１連通路に臨ませ、該鉄製ハウジングのフランジ部を該取付部材の側面にボルト締結してなる請求項２に記載の油圧式テンショナー。

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